AWG产品简介及对光工序培训
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美制AWG线规标准阐述概述:美国线规(英文是American wire gauge,缩写为AWG),是一种区分导线直径的标准,又被称为 Brown & Sharpe线规。
这种标准化线规系统于1857年起在美国开始使用钢铁工业使用不同的线规,所以下述容并不适用于钢丝。
导线的直径与导线承载电流的能力有很大关系。
线规数字越小,表示线材直径越粗,所能承载的电流就越大;反之,线规数字越大,表示线材直径越细,所能承载的电流就越小。
AWG表适用于单根、实心、圆形的导线。
双绞线的AWG值由所有导线的总横截面积决定,并且由于双绞线之间总是有一些空隙,导致相同的AWG值双绞线的直径总是略大于单根导线的直径。
AWG数值应作为基本数值标注于数据线上。
例如,组网使用的五类非屏蔽双绞线一般使用AWG 24的线材,而SATA线一般是AWG 26线材。
计算公式:定义直径0.005英寸为AWG 36,直径0.46英寸为AWG 0000。
从AWG 36至AWG 0000等比共计40个值。
可以根据如下公式计算出每种AWG值的实际直径:或者n代表AWG的值。
横截面积为:从直径计算AWG值可以通过如下公式:AWG 00,AWG 000,AWG 0000的n分别使用-1,-2,-3。
释: 美国区分导线直径的标准,又称B&S线程(即Brown & Sharps线程)铜线直径通常以AWG(美国导线规格)作为单位进行测量。
AWG前面的数值(如24AWG、26AWG)表示导线形成最后直径前所要经过的孔的数量,数值越大,导线经过的孔就越多,导线的直径也就越小。
粗导线具有更好的物理强度和更低的电阻,但是导线越粗,制作电缆需要的铜就越多,这回导致电缆更沉、更难以安装、价格也更贵。
电缆设计的挑战在于使用尽可能小直径的导线(减小成本和安装复杂性),而同时保证在必要电压和频率之下实现导线的最大容量。
不同AWG数值的导线的直径、面积和重量AWG 直径(英寸)直径(毫米)面积(密尔)面积(平方毫米)重量(千克/千米)22 0.0253 0.643 640.40.3256 2.89523 0.0226 0.574 511.50.2581 2.29524 0.0201 0.511 404.00.2047 1.82026 0.0159 0.404 253.00.1288 1.145上表的尺寸是一百多年前确定的,而随着技术发展,现在导线性能不断提高。
AWG介绍二:设计和优化一、AWG的设计步骤AWG参数中有多个自由度,因此其设计步骤也有多种,一个典型的设计步骤如下:1)由设计要求确定信道数N和信道间隔Δf;2)确定波导宽度W和折射率差Δ:要求波导满足单模条件,并考虑波导的最小弯曲半径(这对器件布版非常重要)随W和Δ单调递减,SiO2波导一般取W=6um,Δ=0.75%;3)确定输出波导间距dr:AWG的串扰随dr的减小而增加,如图8,根据对串扰的要求确定dr;图8. 串扰与输出波导间距的关系4)确定罗兰圆直径Ra:AWG的损耗均匀性≈8.7(θmax/θ0)2,而Ra=Smax/θmax,由边缘通道的位置Smax和衍射角θmax决定;5)确定阵列波导间距da:da越小则器件的损耗越小,在阵列波导与星形耦合器相接处,应使波导间隙尽量小,接近光刻极限;6)确定阵列波导中相邻波导长度差ΔL:阵列波导的色散D∝ΔLRa/da且D=dr/Δf,由此决定ΔL;7)确定阵列波导数Na:边缘阵列波导相对于输入波导的张角2θa影响损耗和串扰,如图9所示,根据损耗和串扰要求选定θa,再计算阵列波导数Na=2θaRa/da+1。
图9. 阵列波导张角与损耗和串扰的关系8)选择AWG的布版方式:布版需要考虑输入/输出端口的设置和尽量缩小器件的布版面积,常用的布版方式有两种,如图10所示。
图10. AWG常用的布版方式二、减小AWG损耗的途径在AWG的输入星形耦合器中,如图3(a)和图11中虚线所示,输入波导发出的光场呈高斯分布,分配到各条阵列波导中。
如果在阵列波导的输出端能够得到同样的光场分布,就能够无损耗的耦合到目标输出波导中。
实际上,由于端口位置波导间隙的影响,在阵列波导输出端得到的光场如图11中实线所示,光场被撕裂,因此产生耦合损耗。
如果采用强限制波导(折射率差较大)或者波导间隙较大,光场被完全撕裂,损耗较大;如果采用弱限制波导或者波导间隙较小,光场未完全撕裂,损耗较小。
阵列波导光栅(AWG)基本常识1、波分复用技术及其现状波分复用技术是在一根光纤中同时传输多波长光信号的一项技术。
其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来(复用),并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输,在接收端又将组合的波长光信号分开(解复用),并作进一步处理,恢复出原信号后送入不同的终端。
现在光的波分复用技术主要集中在光纤传输的C 波段,波长范围是1530nm~1565nm,每个波长之间的间隔为1.6nm、0.8nm 或更低,称之为密集波分复用,即DWDM。
其主要特点为:充分利用光纤的巨大带宽资源,大力提升通信容量,在EDFA可放大的C波段35nm的范围内,若以信道间隔0.8nm,则有40 多个波长的传输能力,进一步扩展到S 波段和L 波段,可得到更多的通信信道,DWDM 技术是最有能力将通信容量提高到Tb/s 的技术;可同时传输不同类型的信号;实现单根光纤双向传输;多种应用形式;节约线路投资;降低器件的超高速要求;IP 的传送通道;高度的组网灵活性、经济性和可靠性。
因此,我们有理由认为DWDM 是最具发展优势的通信方案,它解决了目前通信容量危机,充分利用了EDFA 的宽带放大特点,综合了现有网络不同技术,适应未来全光网络建设的要求。
WDM具备良好的技术优势,但是,要实现WDM 传输,需要许多与其作用相适应的高新技术和器件,包括光源、光波分复用器、光放大器、光线路技术以及监控技术。
光源是能产生符合WDM 系统要求的多波长光源,波分复用技术用于光纤的发送端和接收端,分别完成光的合波与分波,光放大器完成光的前置放大、线路放大和功率放大,其中EDFA 最为成熟。
WDM技术的研究、开发与应用十分活跃,在国际上电信装备公司投入巨额资金竞相研究、开发、宣传展示产品;运营公司纷纷着手用WDM 技术改造现有的光传输网络。
目前商用系统以2.5Gbit/s、10Gbit/s 和40Gbit/s 为基准速率,总容量已达数百吉比特每秒,有的已超过10Tbit/s,实验系统中最大复用通道数高达1022 个波长。
21世纪,随着通信技术及其业务的飞速发展,尤其是因特网的迅速崛起,人们对数据的需求也急剧增加,对通信网的宽带提出了更高的要求,传统的通信技术已经很难满足不断增加的通信容量的需求。
光纤通信技术凭借其巨大的潜在宽带资源,成为支撑通信业务量增长的重要通信技术之一。
波分复用(WDM wavelength division Multiplexing)技术是允许在一根光纤上面传输多路相互独立的波长带,这样便可提供多路通道和高的多的通信容量,使得通信容量随可复用波长的数目成倍的增长。
在光纤通信中,波分复用系统中经历着从点到点系统到透明光网络的转变,经历着从以往的电光转换到全光交换的装变,密集波分复用(DWDM,dense wavelength division multiplexing)已成为当今光纤通信的首选技术,尤其在长距离、骨干网中已获得广泛的应用。
阵列波导光栅(AWG,arrayed waveguide grating)器件是一种角色散型无源器件,它基于平面光回路技术(PLC,planar light-wave circuit)。
与其它波分复用器件相比,AWG器件具有设计灵活、插入损耗低、滤波性能好、长期稳定、易与光纤耦合等优点。
此外,AWG还比较容易与光放大器、半导体激光器等有源器件结合,实现单片集成,因此AWG成为DWDM光网络中最理想的器件,是当今研究热点。
中国市场的光通信芯片主要依赖外国供应商。
在PON核心芯片方面,基本没有国内厂商。
EPON芯片商主要有四家,包括Cortina、PMC- Sierra、Teknovus (被Broadcom收购)以及中国厂商Opulan,但Opulan已于2010年7月被Atheros 收购。
GPON芯片提供商则相对较为分散,包括Broadlight、PMC-Sierra、Broadcom、Marvel、Cortina、Infineon、Ikanos等近十家厂商。
端子线基本认知通常我们所成品线材大致可分为内线(机器设备内用线)与外线(机器设备外用线)两大类。
也就是WIRE HARNESS 及CABLE ASSEMBLY一.我们通常所说的AWG:( American Wire Gauge)即美国电线标准AWG为导体截面积大小的单位,如32AWG 30AWG 28AWG 26AWG数值越大表示截面积越小,相反数值越小截面积越大。
二.我们通常所说UL:(Underwriter's Laboratories inc)1984年,经美国保险商实验所之援助,而设立的非营利性的组织,是一个用于认证及制定标准的组织。
UL规格以电线及电器为首,为了防止由于燃烧器具,防火装置等品质上不完全而发生的火种,以确保品质的一种规格;不同的UL规格即代表不同的要求。
如UL1007 额定温度:80度额定电压:300V 执行标准为UL758 UL1581 外被绝缘为PVC(聚氯乙烯)外被绝缘厚度0.41mm(单边)可通过VW-1垂直耐燃标准用于电子电器设备内部连线UL10185额定温度:200度额定电压:10KV 执行标准为UL758 UL1581 外被绝缘为乙烯四氟乙烯共聚物外被绝缘厚度0.38-0.4mm(单边)可通过VW-1垂直耐燃标准用于电子点火装置或类似用途三.线材外部绝缘材质区分:1. PVC价格最便宜柔软绝缘性好耐燃添加化学添加试剂可耐寒耐高温耐非移可塑性良好一般情况都会选用此种胶料2. PE一般用于信号传输线绝缘使用其特殊的介电系数产生特性阻抗来达到稳定高速的数据传输3.TPE一般无卤线材外被材质,手感好,不耐燃。
成本较高。
.四.端子(TERMINAL)基础了解1.端子材质:1.1 黄铜:价格便宜易取材材质硬1.2 磷铜:价格是黄铜的3-4倍弹性良好2.镀层处理2.1 镀金:导电性排第2,耐磨损,抗氧化,可保存3年2.2 镀银:导电性排第1,可保存1年2.3 镀镍:导电性差,耐磨损,抗酸碱2.4 镀锡:增加摩擦力,加强可上锡性。
AWG产品介绍及工艺培训
目录
§AWG基本原理及应用§AWG结构
§AWG生产工艺流程§AWG 工艺介绍
AWG基本原理及应用
AWG是什么?
中文名:阵列波导光栅
英文名: Arrayed Waveguide Grating
它是一种平面集成波导型(PLC)的WDM器件,具有复用与解复用功能。
用AWG来实现WDM器件的原理最早由M.K. Smit于1988年提出。
AWG同时具有聚焦和色散的功能,也就是说,让同一波长的光聚焦于一点,同时对于不同波长的光,让其聚焦点发生色散偏移。
§AWG基本原理及应用
结构原理图
阵列波导
输出波导输出波导
自由传输
区
AWG基本原理及应用
AWG基本原理及应用
§AWG应用之一:V-mux
§VOA与Mux相结合实现信道功率自动均衡.
应用领域:
发送单元
业务上下接点
光交叉接点
AWG基本原理及应用
§AWG应用之二
§功率探测器阵列与
Dumux相结合,实现
同时监控所有信道
的功率、波长、OSNR
等参数.
应用领域:传输系统的各个
接点.
AWG基本原理及应用
§AWG应用之三波长选择器
§SOA阵列开关与AWG相结合§实现高速波长选择
§应用领域:
§传输系统的光交叉接点
特征
§低插入损耗
§高相邻通道隔离度§低偏振相关性
§高可靠性
AWG
AWG芯片
AWG 单纤FA
工艺流程
要求:
161§工艺图示
热盘准备准备夹具设置点胶机芯片清洗预处理盖板清洗
预处理摆放下盖板
§工艺图示
放芯片点胶示意图点胶
加上盖板盖压块
4、详细参考CU组装操作指导书
§工艺图示
图一穿插芯图一
粘玻璃块
图一粘玻璃板图一穿光纤
§工艺图
示
图一清洗图二装夹具图三设置热盘
图一清洗
图四粘玻璃板
图五UV固化
图六放置铝条图七图八放置玻璃块
对光材料清洗
§清洗要求:
§ 1. 端面无灰尘,无异物.
§ 2. 清洗完后,注意保护好清洗材料§避免二次污染.
§
3. 详细参考清洗作业指导书
要清洗面
对光
要求:
5.详细参考操作指导书紫外胶水
紫外胶水
对光
平台
精密调节架1、六维调节架2、调节精确微米级UV 固化设备1、光强2、时间点胶设备其他辅助设备
光源、光开关、光谱分析仪、功率计等
无热AWG 对光机台
对光
测试
§测试平台示意图
电脑控制
测试
多通道测试系统
偏振控制器可调光源多通道功率计要求:
1 、注意光纤保护,请参照相关知识
2 、产品测试前,用标准件检测试系
统是否正常工作。
3 、产品在测试过程中,不要碰到光纤
,也不要撞到测试平台.4 、光纤熔接损耗≤0.1 dB
5 、高低温测试前,检查冷热盘温度是
否恒定,温度是否达到指定温度.6 、详细操作参考指导书
封装
要求:
1 、光纤弯曲半径
2 、防静电
3 、详细参考作业指导
书
包装
§工艺图示
图一贴数码贴图二固定连接头
图三固定连接头
图四摆放器件
尺寸
AWG 的通道频谱
常用工具使用
剥线
(1)剥线——左手紧握光纤,右手用剥线钳剥线,剥线时须使刀面口处夹住光纤(离端头2.5厘米处)。
并使刀面与光纤垂直,然后向平行于光纤方向向外剥线。
(2)擦线——用无尘纸沾上酒精,擦洗被剥光纤表面。
擦洗时注意:一边擦洗应要一边旋转光纤,使其360度全面洁净,擦洗长度应要大于被剥长度,约离端头6厘米处开
绐向外擦洗。
(1)使用前要清洗刀片、线槽、光纤承面和压垫等部位。
(可用酒精棉枝擦洗清洗刀片、光纤承面和压垫,
要向同一方向擦。
勿来回擦洗,线槽要用切好的光纤推擦。
从线槽一端推至另一端。
)
(2)平放于桌面上,正对自己,打开切割刀。
打开切割刀要领:以右手拇指压下3号杆,同时食指往上挑开1号压板。
然后翻开3号杆,翻开槽压片。
(3)放入光纤,放入光纤前要确定刀片在起始位置(靠身体方向)。
操作要领:用左手拇食、食指捏拿着光纤,其余三个手指辅助固定,使光纤完全放入槽中(不同型号光纤放
入不同型号槽中。
剥线始端定位下刻度1.4处)。
使端头达至压垫外,盖上光纤槽片,压下1号压板。
(4)推刀切割:以匀速往箭嘴方向推刀,推刀时要以右手拇指、食指夹拿刀片,不能只用拇指推刀。
(5)取出光纤:左手拿好光纤,右手拇指压下3号杆,同时食指往上挑开1号压板,然后翻开3号杆,翻开槽
压片,左手小心取出光纤(注意勿使切面与外物接触)。
右手清除切除物,然后以箭嘴逆方向回刀,以准备下次切割。
(6)检查:用肉眼观察切面。
看是否有明显亮点。
(没亮点为正常),若有明显亮点。
则为切面不平,须要
重切。
(7)使用后要清洗刀片、线槽、光纤承面和压垫和清理光纤碎,用酒精析,棉枝擦洗清洗刀片、光纤承面和
压垫,要向同一方向擦。
勿来回擦洗,线槽要用切好的光纤推擦,从线槽一端至另一端,清洗光纤碎时应打开切割刀,使其凌空倒过来,来回推动刀片,让光纤碎掉下来。
切割。